α線・β線・γ線の性質

α線・β線・γ線の比較：

性質	α線	β線	γ線
正体	${}^4_2$He 核	電子 $e^-$	電磁波
電荷	$+2e$	$-e$	$0$
磁場中の偏向	曲がる（大きい曲率）	逆向きに曲がる	曲がらない
透過力	弱（紙で遮蔽）	中（Al板で遮蔽）	強（鉛で減衰）
電離作用	強	中	弱

崩壊の式：

α崩壊：${}^A_Z X \to {}^{A-4}_{Z-2} Y + {}^4_2 \text{He}$

β崩壊：${}^A_Z X \to {}^{A}_{Z+1} Y + {}^{0}_{-1} e + \bar{\nu}_e$

γ崩壊：励起状態 $\to$ 基底状態 + γ線（質量数・原子番号は変化しない）

補足：波の独立性と重ね合わせの原理

2つの波が出会っても互いに影響を及ぼしません（波の独立性）。重なっている部分では変位の和が合成波の変位になります。

α・β・γ線の具体比較

α線（エネルギー $5.0$ MeV）の速さは $K = \frac{1}{2}mv^2$ から（α粒子質量 $m_\alpha \fallingdotseq 6.64 \times 10^{-27}$ kg）

$$v_\alpha = \sqrt{\frac{2 \times 5.0 \times 10^6 \times 1.6\times10^{-19}}{6.64 \times 10^{-27}}} \fallingdotseq 1.55 \times 10^7 \text{ m/s}$$

β線（エネルギー $1.0$ MeV）は相対論的で、ほぼ光速に近い：

$$v_\beta \fallingdotseq 2.82 \times 10^8 \text{ m/s} \fallingdotseq 0.94\,c$$

γ線のエネルギー $E_\gamma = 1.0$ MeV に対応する波長は

$$\lambda = \frac{hc}{E_\gamma} = \frac{6.63\times10^{-34} \times 3.0\times10^8}{1.0\times10^6 \times 1.6\times10^{-19}} \fallingdotseq 1.24 \times 10^{-12} \text{ m}$$

透過力はα<β<γの順、電離作用は逆順となります。